隨著我國核能利用事業(yè)的飛速發(fā)展,放射性核廢物的安全處置問題變得日益突出和緊迫,目前國際上普遍認(rèn)為將高放廢物進(jìn)行深地質(zhì)處置。我國選定了內(nèi)蒙古興和縣高廟子地區(qū)出產(chǎn)的膨潤土作為我國高放核廢物深地質(zhì)處置庫建設(shè)所需的緩沖/回填材料,其土體力學(xué)性能、膨脹特性以及礦物結(jié)構(gòu)演變的研究對(duì)于處置庫的建設(shè)有著積極的推進(jìn)作用。本文通過采用微觀結(jié)構(gòu)分析試驗(yàn)(XRD、SEM、壓汞)、三軸剪切試驗(yàn)、膨脹試驗(yàn)及理論分析相結(jié)合的方法,對(duì)膨潤土在經(jīng)過不同累計(jì)劑量輻照和溫度的熱順序老化作用后其礦物成分和微觀結(jié)構(gòu)變化以及力學(xué)特征演化規(guī)律進(jìn)行了初步探索研究,為后期深地質(zhì)處置庫建設(shè)提供可靠的理論依據(jù),通過對(duì)比分析得到如下結(jié)論:(1)高壓實(shí)天然鈉基膨潤土經(jīng)一定單輻照和輻照-不同溫度熱老化作用后,蒙脫石礦物成分含量均有所降低,與熱老化溫度相比,輻照劑量和熱老化時(shí)間對(duì)礦物成分變化影響更大;輻射劑量對(duì)土體電鏡掃描結(jié)構(gòu)影響相比溫度熱作用更顯著。膨潤土在經(jīng)輻照劑量和熱老化作用后孔隙結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,且孔徑分布發(fā)生了較大變化,主要表現(xiàn)在微孔隙向小孔隙和超微孔隙向微孔隙轉(zhuǎn)變。(2)輻照作用和輻照-不同溫度熱老化作用對(duì)膨潤土剪切強(qiáng)度特性有較顯著的影響,...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 處置庫建設(shè)研究
        1.2.2 膨潤土微觀結(jié)構(gòu)研究
        1.2.3 膨潤土力學(xué)性能研究
    1.3 本文研究內(nèi)容和方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 膨潤土基本性質(zhì)及試樣制備
    2.1 膨潤土基本物理性質(zhì)
        2.1.1 膨潤土比重
        2.1.2 顆粒大小
        2.1.3 界限含水量
        2.1.4 膨脹特性（自由膨脹率）
        2.1.5 非飽和膨脹土的基本物理性質(zhì)
    2.2 試樣制備及老化處理
        2.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
        2.2.2 試樣制備
        2.2.3 老化處理
    2.3 本章小結(jié)
3 膨潤土微觀結(jié)構(gòu)演化研究
    3.1 X-衍射礦物成分試驗(yàn)
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原理
        3.1.2 樣品要求
        3.1.3 試驗(yàn)結(jié)果處理
            3.1.3.1 單純?chǔ)幂椪兆饔煤髮?duì)比分析
            3.1.3.2 γ輻照-熱老化作用后對(duì)比分析
    3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）試驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 結(jié)果處理及分析
            3.2.3.1 未老化處理試樣分析
            3.2.3.2 單純?chǔ)幂椪兆饔煤髷?shù)據(jù)對(duì)比分析
            3.2.3.3 γ輻照-熱作用后數(shù)據(jù)對(duì)比分析
    3.3 壓汞試驗(yàn)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
        3.3.2 試驗(yàn)樣品制備
        3.3.3 結(jié)果處理及分析
            3.3.3.1 單純?chǔ)幂椪兆饔煤髩汗瘮?shù)據(jù)分析
            3.3.3.2 γ輻照-熱作用后壓汞數(shù)據(jù)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 膨潤土剪切強(qiáng)度及變形特性研究
    4.1 三軸剪切試驗(yàn)
        4.1.1 試驗(yàn)簡介
        4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
    4.2 單純?chǔ)幂椪绽匣笈驖櫷翉?qiáng)度變形演化規(guī)律分析
        4.2.1 單純?chǔ)幂椪兆饔脤?duì)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響
        4.2.2 單純?chǔ)幂椪兆饔脤?duì)強(qiáng)度變形特性的影響
        4.2.3 單純?chǔ)幂椪兆饔脤?duì)強(qiáng)度參數(shù)的影響
    4.3 γ輻照-熱老化后膨潤土強(qiáng)度變形演化規(guī)律分析
        4.3.1 γ輻照-熱老化后應(yīng)力 -應(yīng)變關(guān)系演化規(guī)律
        4.3.2 γ輻照-熱老化后強(qiáng)度變形演化規(guī)律
        4.3.3 γ輻照-熱老化后強(qiáng)度參數(shù)演化規(guī)律
    4.4 本章小結(jié)
5 膨潤土膨脹性能演化研究
    5.1 常規(guī)膨脹試驗(yàn)
        5.1.1 試驗(yàn)簡介
        5.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
            5.1.2.1 膨脹力試驗(yàn)
            5.1.2.2 無荷膨脹試驗(yàn)
            5.1.2.3 有荷膨脹試驗(yàn)
            5.1.2.4 膨脹性能分析
    5.2 單純?chǔ)幂椪绽匣笈驖櫷僚蛎浱匦匝莼?guī)律分析
        5.2.1 單純?chǔ)幂椪绽匣饔脤?duì)膨脹力影響分析
        5.2.2 單純?chǔ)幂椪绽匣饔脤?duì)膨脹率影響分析
    5.3 γ輻照-熱老化后膨潤土膨脹特性演化規(guī)律分析
        5.3.1 γ輻照-熱老化作用對(duì)膨脹力影響分析
        5.3.2 γ輻照-熱老化作用對(duì)膨脹率影響分析
            5.3.2.1 輻照-熱老化作用對(duì)無荷膨脹率影響分析
            5.3.2.2 輻照-熱老化作用對(duì)有荷膨脹率影響分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和科研成果



本文編號(hào)：3745468